Mai 2019
Fassaden-U-Wert – mehr als nur Fläche
FASSADENTECHNIK
U-Werte von Fenstern und Fassaden sind ein wichtiges Kriterium bei der energetischen Betrachtung von Gebäuden. In der Berechnung gibt es aber einige Stolpersteine, welche zu beachten sind: Der U-Wert einer Fassade (Ucw) ist mehr als nur die Summe der U-Werte von Profil, Glas und Paneel. Oft werden die linearen Zuschläge für Glas- und Paneel-Randverbund (Psi- Werte) zu wenig beachtet, obwohl sie das Ergebnis deutlich beeinflussen.
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Aufgrund vielseitiger Anfragen möchten das Kompetenzzentrum Gebäudehülle der Hochschule Luzern, Technik & Architektur, Ausführende und Planer auf die Problematiken bei der Berechnung von U-Werten für Vorhangfassaden aufmerksam machen. Insbesondere in frühen Projektstadien werden U-Werte vereinfacht betrachtet und als ausreichend tief erachtet, die Überraschung folgt beim Nachweis, wenn das Fenster oder die Fassadenkonstruktion nicht die geforderten Werte erreicht.
Bei der vereinfachten U-Wert-Berechnung für Fenster und Fassaden kann das Ergebnis bei bekannten U-Werten für Glas, Paneel und Profil sowie den Flächenanteilen relativ schnell überschlagen werden. Bei grossformatigen Elementen mit einer Glasfüllung, also einem hohen Glasflächenanteil, liegt der gesamt U-Wert bekanntlich nahe an dem des Glases, möchte man meinen. Diese Annahme ist jedoch nur die halbe Wahrheit. Oftmals vernachlässigt man hierbei die linearen Zuschläge für den Glas-Randverbund (Psi-Wert oder ψ -Wert). Und wenn bei der Glasbestellung noch der günstige Aluminium-Abstandhalter gewählt wird, kann es bei einem späteren Ucw-Wert-Nachweis zu beachtenswerten Abweichungen der Annahme kommen.
1. Die Stolpersteine der Ucw-Berechnung
Während bei Fenstern oftmals nur Profil und Glas zum Einsatz kommen, ist die Ausgangslage bei Vorhangfassaden, z. B. bei Pfosten-Riegel-(PR)-Fassaden, oft etwas komplexer. Aus diesem Grund unterscheidet man in SN EN ISO 10077 für Fenster (Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten) und in SN EN 12631 für Vorhangfassaden (Wärmetechnisches Verhalten von Vorhangfassaden – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten). Die häufigsten Stolpersteine sind unabhängig von Fenster oder Vorhangfassade:
• Richtiger Glas- ψ -Wert
• Paneel- ψ-Wert
• Linearer Zuschlag für die Verschraubung
1.1. Der richtige Psi-Wert des Glases
Der erste Stolperstein Glas-Psi-Wert scheint auf dem ersten Blick banal. Auf der Suche nach dem Abstandhalter-Produkt und dem entsprechenden Psi-Wert sind Tabellen beim Hersteller, Fachverband oder auf der Website des ift Rosenheim schnell gefunden. In erster Linie findet man dafür Tabellen für Fenster in Holz, Holz-Metall, Kunststoff und Metall mit wärmetechnischer Trennung, welche oft auch für Pfosten-Riegel- oder gar Structural-Sealant Glazing (SSG)-Fassaden verwendet werden. Die geläufige Annahme, dass es sich dabei ja um dasselbe Glas und denselben Randverbund handelt und das schon passen wird, führt zu einem Irrtum mit Konsequenzen. Die Psi-Werte in Pfosten-Riegel-Fassaden sind naturgemäss höher, da die Wärmebrücke des Randverbundes geometrisch bedingt ausgeprägter ist.
Der längenbezogene Zuschlag für den Glas- Randverbund in PR-Fassaden kann 30 bis 100% höher als jener für Fensterrahmen liegen (abhängig von Produkt und Rahmenmaterial).
Anhand eines beispielhaften technischen Datenblattes für einen thermisch optimierten Randverbund wird dies schnell ersichtlich:
a) Psi-Werte für Holz-Metall-Fensterrahmen: 0.043 W/mK bzw. für Holz-Metall-PR-Fassade: 0.066 W/mK,
b) Psi-Werte für Metall-Fensterprofil mit wärmetechnischer Trennung: 0.048 W/mK bzw. für PR-Fassaden: 0.089–0.094 W/mK (abhängig von der Profiltiefe).
